实验一.光电传感器实验
光电传感器实验报告（文档4篇）
光电传感器实验报告（文档4篇）以下是网友分享的关于光电传感器实验报告的资料4篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。
光电传感器实验报告第一篇实验报告2――光电传感器测距功能测试1．实验目的：了解光电传感器测距的特性曲线；掌握LEGO基本模型的搭建；熟练掌握ROBOLAB软件；2．实验要求：能够用LEGO积木搭建小车模式，并在车头安置光电传感器。
能在光电传感器紧贴红板，以垂直红板的方向作匀速直线倒车运动过程中进行光强值采集，绘制出时间－光强曲线，然后推导出位移－光强曲线及方程。
3．程序设计：编写程序流程图并写出程序，如下所示：ROBOLAB程序设计：4．实验步骤：1) 搭建小车模型，参考附录步骤或自行设计（创新可加分）。
2) 用ROBOLAB编写上述程序。
3) 将小车与电脑用USB数据线连接，并打开NXT的电源。
点击ROBOLAB 的RUN按钮，传送程序。
4) 取一红颜色的纸板（或其他红板）竖直摆放，并在桌面平面与纸板垂直方向放置直尺，用于记录小车行走的位移。
5) 将小车的光电传感器紧贴红板放置，用电脑或NXT的红色按钮启动小车，进行光强信号的采样。
从直尺上读取小车的位移。
6) 待小车发出音乐后，点击ROBOLAB的数据采集按钮，进行数据采集，将数据放入红色容器。
共进行四次数据采集。
7) 点击ROBOLAB的计算按钮，分别对四次采集的数据进行同时显示、平均线及拟和线处理。
8) 利用数据处理结果及图表，得出时间同光强的对应关系。
再利用小车位移同时间的关系（近似为匀速直线运动），推导出小车位移同光强的关系表达式。
5．调试与分析a) 采样次数设为24，采样间隔为0.05s，共运行1.2s。
采得数据如下所示。
b) 在ROBOLAB的数据计算工具中得到平均后的光电传感器特性曲线，如图所示：c) 对上述平均值曲线进行线性拟合，得到的光强与时间的线性拟合函数：d) 取四次实验小车位移的平均值，根据时间与光强的拟合函数求取距离与光强的拟合函数：由上图可得光强与时间的关系为：y=-25.261858×t+56.524457 ; 量取位移为4.5cm，用时1.2s，得：x=3.75×t ;光强与位移的关系为：y= -6.73649547×x+56.524457 ;e) 通过观测上图及导出的光强位移函数可知，光电传感器在短距离里内对位移信号有着良好的线性关系，可以利用光强值进行位移控制。
光电传感器设计实验报告
光电传感器设计实验报告引言光电传感器是一种重要的光电转换器件，广泛应用于工业控制、自动化、光电测量等领域。
本实验旨在通过设计和验证光电传感器的原理和性能，加深对光电传感器的理解和应用。
实验目的1.了解光电传感器的基本原理；2.学习光电转换器件的电路设计方法；3.掌握光电传感器的性能测试与分析；4.实践并完善光电传感器的设计过程。
实验步骤1. 光电传感器原理分析在实验开始之前，我们首先需要了解光电传感器的基本原理。
光电传感器是利用光电效应将光能转换为电能的装置。
根据光电效应的不同类型，光电传感器主要分为光电导、光电二极管和光电三极管等。
光电导可以将可见光转换为电流，光电二极管则是将光能转换为电压。
而光电三极管不仅可以将光能转换为电流或电压，还可以增益电流或电压。
2. 设计光电传感器电路根据实验要求，我们需要设计一个能够将光能转换为电流的光电传感器电路。
根据光电传感器的工作原理，我们可以选择光电导或光电二极管作为光电转换器件。
在电路设计中，我们需要考虑到以下几个因素： - 光敏电阻的选择：根据实验需求和电路特性，选择合适的光敏电阻； - 电流放大电路设计：设计一个合适的电流放大电路，以增强光电传感器的输出信号； - 电源电压的选择：根据电路要求，选择合适的电源电压。
3. 制作光电传感器电路根据设计的电路原理图，我们可以开始制作光电传感器电路。
首先，准备所需元件，包括光电转换器件、电阻、电容等。
然后，按照电路原理图逐步完成电路的连接。
注意保持良好的焊接质量和连接稳定性。
4. 测试光电传感器电路在完成光电传感器电路的制作后，我们需要进行电路的测试和性能分析。
首先，连接电源并打开电源开关。
然后，使用光源照射光电传感器，观察输出信号的变化情况，并记录下输出电流或电压的数值。
5. 性能分析与改进根据实验结果，我们可以对光电传感器的性能进行分析。
通过对比实验数据与设计要求，评估光电传感器的灵敏度、响应时间等性能指标。
运用光电传感器设计光敏测量实验方案
使用前检查设备 在使用光电传感器之前，应对其 进行检查，确保设备完好无损， 避免因设备故障导致的实验误差 或安全事故。
正确连接线路 按照实验要求正确连接光电传感 器与测量设备之间的线路，确保 信号传输的稳定与准确。
等。根据分析结果，可以得出光敏参数与光源亮度之间的关系，以及光电传感器的响应特性等信息。
04
数据分析与结果展示
数据处理方法
数据筛选
01
去除异常值和噪声数据，保留有效数据。
数据平滑
02
采用滑动平均、指数平滑等方法对数据进行平滑处理，减小数
据波动。
数据拟合
03
根据实验需求，选择合适的函数对数据进行拟合，如线性拟合
搭建步骤
1. 将光电传感器固定在实验台上，确保 其位置稳定且不易受到外界干扰。
5. 启动数据采集卡，开始采集光电传感 器输出的电信号。
4. 打开计算机上的实验控制程序，设置 相关参数，如采样频率、测量范围等。
2. 连接数据采集卡与计算机，确保通信 正常。
3. 将光源放置在适当位置，并通过光路 调节装置调整光路，使光线能够准确地 照射到光电传感器上。
设备维护与保养建议
01
02
03
定期清洁设备
定期对光电传感器进行清 洁，保持其表面的干净与 光洁，避免因灰尘或污垢 导致的测量误差。
防潮防晒
将光电传感器存放在干燥 、阴凉的地方，避免阳光 直射和潮湿环境对设备造 成损害。
定期校准
定期对光电传感器进行校 准，确保其测量结果的准 确性与可靠性。
应急处理措施
对光电传感器输出的影响。
光电传感器实验心得
竭诚为您提供优质文档/双击可除光电传感器实验心得篇一：光电传感器实验Dh-sJ3光电传感器物理设计性实验装置（实验指导书）实验讲义请勿带走杭州大华科教仪器研究所杭州大华仪器制造有限公司Dh-sJ3光电传感器物理设计性实验装置光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。
光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。
光敏传感器的物理基础是光电效应，即光敏材料的电学特性都因受到光的照射而发生变化。
光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。
外光电效应是指在光照射下，电子逸出物体表面的外发射的现象，也称光电发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。
内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象，称为光电导效应。
大多数光电控制应用的传感器，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都是内光电效应类传感器。
当然近年来新的光敏器件不断涌现，如：具有高速响应和放大功能的ApD雪崩式光电二极管，半导体光敏传感器、光电闸流晶体管、光导摄像管、ccD图像传感器等，为光电传感器的应用开创了新的一页。
本实验主要是研究光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性以及光纤传感器基本特性和光纤通讯基本原理。
一、实验目的1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。
2、了解光敏二极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线。
3、了解硅光电池的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。
4、了解光敏三极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线。
5、了解光纤传感器基本特性和光纤通讯基本原理。
二、光敏传感器的基本特性及实验原理1、伏安特性光敏传感器在一定的入射光强照度下，光敏元件的电流I与所加电压u之间的关系称为光敏器件的伏安特性。
光电传感器设计实验报告
光电传感器设计实验报告光电传感器设计实验报告引言：光电传感器作为一种常见的传感器设备，在现代科技中扮演着重要的角色。
它能够将光信号转化为电信号，从而实现对光的测量和控制。
本实验旨在设计一种基于光电传感器的系统，通过实际操作和数据分析，探索其工作原理和性能特点。
实验步骤：1. 实验器材准备在本实验中，我们使用了光电传感器、光源、电压表和示波器等器材。
光电传感器是核心设备，用于接收光信号并转化为电信号。
光源的选择应根据实验需求，确保提供充足的光强度。
电压表用于测量光电传感器输出的电压信号，示波器则可以显示电压信号的波形。
2. 光电传感器特性测试首先，我们需要对光电传感器的特性进行测试。
将光电传感器与电压表连接好，然后将光源照射到传感器上。
通过调节光源的距离和强度，记录传感器输出的电压值。
在测试过程中，可以尝试不同的光源和角度，以观察其对传感器输出的影响。
3. 光电传感器灵敏度测量接下来，我们将对光电传感器的灵敏度进行测量。
在一定距离下，以不同的光源强度照射传感器，并记录相应的电压值。
通过绘制电压与光源强度的关系曲线，可以得到光电传感器的灵敏度。
此外，还可以通过改变光源的颜色和波长，探究其对传感器灵敏度的影响。
4. 光电传感器响应时间测试光电传感器的响应时间是指其从接收光信号到输出电信号的时间间隔。
为了测量传感器的响应时间，我们可以使用示波器来观察电压信号的变化情况。
将示波器与光电传感器连接好，然后用光源照射传感器，并记录示波器上的波形图。
通过分析波形图的上升时间和下降时间，可以得到传感器的响应时间。
5. 光电传感器的应用实例在实验的最后，我们将探索光电传感器的应用实例。
例如，可以将光电传感器与微控制器相结合，实现对光强度的自动调节。
此外，光电传感器还可以用于环境监测、光照控制等领域。
通过实际操作和数据分析，我们可以更好地理解光电传感器的工作原理和应用场景。
结论：通过本次实验，我们深入了解了光电传感器的设计原理和性能特点。
光电传感器系列实验
东南大学物理实验报告姓名学号指导教师日期报告成绩实验名称光敏传感器的光电特性研究目录实验一光敏电阻特性实验实验二光敏二极管特性实验一、实验目的：1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线；2、了解硅光电池的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线；3、了解硅光敏二极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线；4、了解硅光敏三极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线。
二、实验原理：光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。
光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。
1、光电效应光敏传感器的物理基础是光电效应，在光辐射作用下电子逸出材料的表面，产生光电子发射称为外光电效应，或光电子发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。
电子并不逸出材料表面的则是内光电效应。
光电导效应、光生伏特效应则属于内光电效应。
即半导体材料的许多电学特性都因受到光的照射而发生变化。
光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类，几乎大多数光电控制应用的传感器都是此类，通常有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等。
（1）光电导效应若光照射到某些半导体材料上时，透过到材料内部的光子能量足够大，某些电子吸收光子的能量，从原来的束缚态变成导电的自由态，这时在外电场的作用下，流过半导体的电流会增大，即半导体的电导会增大，这种现象叫光电导效应。
它是一种内光电效应。
光电导效应可分为本征型和杂质型两类。
前者是指能量足够大的光子使电子离开价带跃入导带，价带中由于电子离开而产生空穴，在外电场作用下，电子和空穴参与电导，使电导增加。
杂质型光电导效应则是能量足够大的光子使施主能级中的电子或受主能级中的空穴跃迁到导带或价带，从而使电导增加。
光电传感器实验报告
一、实验目的1. 了解光电传感器的原理和结构；2. 掌握光电传感器的应用领域；3. 通过实验验证光电传感器的性能；4. 学习光电传感器在实际工程中的应用。
二、实验原理光电传感器是利用光电效应将光信号转换为电信号的传感器。
其基本原理是：当光照射到半导体材料上时，会激发出电子，从而产生光电流。
光电流的大小与光照强度成正比，即光照越强，光电流越大。
三、实验仪器1. 光电传感器；2. 光源；3. 指示仪表；4. 实验电路板；5. 连接线；6. 电源。
四、实验内容1. 光电传感器的基本特性测试；2. 光电传感器在不同光照条件下的响应特性测试；3. 光电传感器在不同距离下的响应特性测试；4. 光电传感器在实际工程中的应用。
五、实验步骤1. 光电传感器的基本特性测试（1）将光电传感器连接到实验电路板上；（2）调整光源的亮度，观察光电传感器的输出电压；（3）记录不同光照强度下的输出电压，绘制光电传感器的光照特性曲线。
2. 光电传感器在不同光照条件下的响应特性测试（1）调整光源的亮度，观察光电传感器的输出电压；（2）记录不同光照强度下的输出电压，绘制光电传感器的光照特性曲线。
3. 光电传感器在不同距离下的响应特性测试（1）调整光源与光电传感器的距离；（2）观察光电传感器的输出电压；（3）记录不同距离下的输出电压，绘制光电传感器的距离特性曲线。
4. 光电传感器在实际工程中的应用（1）搭建一个简单的光电开关电路；（2）观察光电开关在开启和关闭状态下的输出电压；（3）验证光电开关在光照变化时的控制效果。
六、实验结果与分析1. 光电传感器的基本特性测试实验结果表明，光电传感器的光照特性曲线呈非线性关系。
当光照强度增加时，输出电压也随之增加，但曲线并不是严格的线性关系。
2. 光电传感器在不同光照条件下的响应特性测试实验结果表明，随着光照强度的增加，光电传感器的输出电压也随之增加。
在实验条件下，当光照强度达到一定值时，输出电压趋于稳定。
光电传感器测转速实验
光电传感器测转速实验
光电传感器测转速实验是一项利用光电传感器测量物体的转速的实验，其主要目的是
确定物体的转速，了解物体的运动情况。
在实验中，光电传感器是一种传感器用来捕捉反
射光，检测物体移动情况，从而获取物体的速度信息。
光电传感器测转速实验的实施步骤主要包括：搭建实验测量系统、实施实验数据记录、测量数据的分析处理等步骤。
首先，准备光电传感器、DC电源、示波器设备，将光电传感器与物体表面距离一定；然后，将物体的实物模型连接上光电传感器的电源，开始实验测
量系统的搭建；之后，将物体投放准备实验，物体转动时，测量光电传感器接收到物体反
射光信号，由交流放大器进行信号放大；最后，将反射光信号输入至示波器，测量不同物
体转动时，光电传感器输出信号的波形变化情况，从中计算出物体转速数值。
实验完成后，需要仔细记录一些试验结果，比如物体转动的角度、不同物体的转速值以及物体的运
动方向等。
本次实验的主要难点在于如何精准测量出物体的转速，阐明光电传感器测量物体转速
的原理，以及分析实验数据，得出试验结论，从而获得物体的转速数值。
所以，本次实验
的成功与否就取决于对光电传感器测量物体转速的原理深入了解，做好实验准备工作。
据此，本次实验使用光电传感器来测量物体的转动速度，由交流放大器放大信号，将
信号输入至示波器，从而捕捉物体的转动情况；根据物体的转动情况，结合示波器的反射
光信号波形变化，推导出不同物体的转速情况，最终获得物体转速的实际值。
实验虽然较
为复杂，但经过实验人员的科学操作，可以获得精准的物体转速值，从而为后续的物理实
验以及其他研究提供有力的帮助。
光电式传感器实验报告
光电式传感器实验报告光电式传感器实验报告引言：在现代科技的快速发展中，传感器作为一种重要的技术手段，广泛应用于各个领域。
光电式传感器作为其中的一种，以其高灵敏度、快速响应和可靠性等特点，被广泛应用于自动化控制、环境监测、医疗仪器等领域。
本实验旨在通过实际操作，深入了解光电式传感器的原理、特性以及应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，掌握光电式传感器的工作原理和特性，并了解其在实际应用中的一些注意事项。
二、实验仪器与材料1. 光电式传感器：本实验使用的是一款基于光敏二极管的光电式传感器，具有高灵敏度和快速响应的特点。
2. 光源：实验中使用的是一款高亮度的LED灯，用于提供光源。
3. 示波器：用于观察和记录光电式传感器输出信号的波形。
4. 电源和电缆：用于给光电式传感器和光源供电。
三、实验步骤1. 连接电路：首先，将光电式传感器的正极和负极分别与电源的正极和负极相连，确保电路连接正确无误。
2. 设置示波器：将示波器的探头连接到光电式传感器的输出端，调整示波器的参数，使其适合观察光电式传感器的输出信号。
3. 测量光电式传感器的输出信号：打开电源，使光源照射到光电式传感器上，观察示波器上的波形变化，并记录下来。
4. 改变光源的亮度：调整光源的亮度，观察光电式传感器输出信号的变化，并记录下来。
5. 改变光源的距离：保持光源的亮度不变，改变光源与光电式传感器的距离，观察光电式传感器输出信号的变化，并记录下来。
四、实验结果与分析通过实验观察和记录，我们得到了一系列关于光电式传感器输出信号的数据。
根据实验结果可以得出以下结论：1. 光电式传感器的输出信号随着光源亮度的增加而增大，当光源足够亮时，输出信号达到稳定的最大值。
2. 光电式传感器的输出信号随着光源与传感器的距离增加而减小，当距离过远时，输出信号趋近于零。
3. 光电式传感器的响应时间非常短，当光源亮度发生变化时，传感器能够迅速响应并输出相应的信号。
传感器认识实验实验报告
传感器认识实验实验报告引言：传感器是用于将物理信号转换为电信号的设备。
传感器的性质根据需要测量的变量而改变，例如, 位置，速度，压力，加速度等。
它们被广泛应用于许多行业，如自动化，无人机制造业，环境监测等。
传感器的种类包括温度传感器，压力传感器等，不同类型的传感器使用不同的技术来测量所需的变量，其中有些技术得到了广泛的应用，并且已经被商业化，如滚子式雷达，光电二极管等。
本实验旨在为学生提供一些关于传感器类型和应用的基本知识，并使他们熟悉一些传感器并学习他们的实时测量性能。
实验方法：本实验使用Labview软件收集传感器测量值并进行数据分析。
实验使用了四种不同类型的传感器：光电传感器，加速度计传感器，温度传感器和压力传感器。
1.光电传感器：Figure 1光电传感器是一种广泛使用的传感器，通常用于检测很多不同的物体，如透明物体，有反光材料的物体等。
光电传感器工作原理是通过发射一个红外光线来从目标物反弹出来的光线来检测物体。
在LabView中，创建了一个用于读取光电传感器输出电压的电路，并将输出电压转换为该距离值。
传感器的输出电压提供了一个连续的信号，因此可以更容易地检测到物体的位置。
计算公式如下：Distance = (Output Voltage - 5) * 62.5其中输出电压的单位为伏特。
2.加速度计传感器：加速度计传感器是一种用于测量物体加速度的设备，可以检测物体的振动或移动变化。
它们广泛应用于模拟力学，机械工程及飞行器设计领域。
在实验室中，一个两轴加速度计使用了，计算机可以读取它们的X和Y轴输出信号，相当于检测物体的前后和左右移动。
在LabView中，创建了一个用于读取加速度计输出值的电子电路，通过计算产生加速度信号，该信号可以显式为在加速度计坐标系的X和Y方向上的加速度值。
温度传感器是一种广泛应用的传感器，它们广泛用于检测环境温度，如家用空调，冰箱和汽车引擎温度监测。
在实验室中，一个按压式式温度传感器使用，通过测量来自传感器的输出电压，可以计算出温度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验一光电传感器实验1-1 PSD光电位置传感器——位移测量一．实验目的：１．了解PSD光电位置传感器的结构。
2.掌握PSD光电位置传感器的工作原理。
二.实验原理：光电位置敏感器件（PSD）是基于光伏器件的横向效应的器件，是一种对入射到光敏面上的光电位置敏感的光电器件。
因此，称其为光电位置敏感器件（Position Sensitive Detector，简称为PSD），如图1所示为PIN型PSD器件的结构示意图，它由三层构成，上面为P型层，中间位I型层，下面为N型层。
在上面的P型层上设置有两个电极，两电极间的P型层除具有接受入射光的功能外还具有横向分布电阻的特性。
即P型层不但为光敏层，而且还是一个均匀的电阻层。
当光束入射到PSD器件光敏层上距中心点得距离为xA时，在入射位置上产生与入射辐射成正比的信号电荷，此电荷形成的光电流通过电阻P型层分别由电极1和2输出，设P型层的电阻是均匀的，两电极间的距离为2L，流过两电极的电流分别为I1和I2，则流过N 型层上电极的电流I0为I1和I2之和，即I0=I1+I2。
若以PSD器件的几何中心点O为原点，光斑中心距原点O的距离为xA，则利用上式即可测出光斑能量中心对于器件中心的位置xA，它只与电流I1和I2的和、差及其比值有关，而与总电流无关。
图1 图2PSD器件已被广泛地应用于激光自准直、光点位移量和振动的测量、平板平行度的检测和二维位置测量等领域。
目前，PSD器件已有一维和二维两种PSD器件。
本仪器用的是一维PSD器件，主要用来测量光斑在一维方向上的位置或移动量的装置，图2为一维PSD器件的原理图，其中①和②为信号电极，③为公共电极。
它的光敏面为细长的矩形条。
图3为其等效电路，它由电流源Ip、理想二极管VD、结电容Cj、横向分布电阻RD和并联电阻Rsh组成， PSD器件属于特种光伏器件，它的基本特性与一般硅光伏器件基本相同，如光谱响应、时间响应和温度响应等与前面讲述的PN结光伏器件相同。
作为位置传感器PSD有其独特特性，即位置检测特性，PSD的位置检测特性近似于直线，图4所示为一维PSD位置检测误差特性曲线，由曲线可知，越接近中心位置测量误差越小，因此，利用PSD来检测光斑位置时，尽量使光点靠近器件中心。
图3 图4三．实验所需器件：PSD组件(器件已装在基座上)、固体激光器、反射体、PSD光电位置单元、数字电压表四．实验步骤：１．通过PSD基座上端圆孔观察PSD器件及在基座上的安装位置,PSD光电位置传感器的“I1”和“I2”两端对应接入PSD光电位置单元的“I1”和“I2”两输入端，输出端V o接数字电压表20V档。
２．确认接线无误后，开启仪器电源，此时因无光源照射，PSD器件前端的聚焦透镜也无光照射而形成的光点照射在PSD器件上，Vo输出的为环境光的噪声电压，试用一块遮光片将观察圆孔盖上，观察光噪声对输出电压的变化。
３．将激光器电源插头插入“激光电源”插口，激光器安装在基座圆孔中并固定。
注意激光束照射到反射面上时的情况，光束应与反射面垂直。
激光束照射到反射面后PSD组件上的透镜将漫反射的激光光线聚焦到PSD器件表面，旋转激光器角度，调节激光光点，（必要时也可旋转调节PSD前的透镜）使光点尽可能集中在PSD器件上。
４．从原点开始，位移平台分别向前和向后位移，因为PSD器件对光点位置的变化非常敏感，故每次螺旋测微仪旋转10格（1/10mm），并将位移值（mm）与输出电压值（U0）记录列表，作出U/X曲线，求出灵敏度S，S＝△U/△X。
根据曲线分析其线性。
五．注意事项：１．实验中所用的固体激光器光点可调节，实验时请注意光束不要直接照射眼睛，否则有可能对视力造成不可恢复的损伤。
2．每一支激光器的光点和光强都略有差异，所以对同一PSD器件，光源不同时光生电流的大小也是不一样的。
实验时背景光的影响也不可忽视，尤其是采用日光灯照明时，或是仪器周围有物体移动造成光线反射发生变化时，都会造成PSD光生电流改变，致使单元V0输出端电压产生跳变，这不是仪器的毛病。
如实验时电压信号输出较小，则可调节一下激光器照射角度和光点在PSD器件上的上下位置，使输出达到最大。
1-2 PSD光电位置传感器——光电特性一．实验目的：１．了解PSD器件对入射光强度改变的反应及光点大小对光生电流的影响。
二．实验原理：典型PSD器件的基本特性参数所有PSD的光谱响应范围均为300～1100nm；峰值响应波长为900nm。
一维PSD位置传感器误差表示从中心到75%处的误差值。
三．实验所需器件：激光器、射灯光源、PSD器件及放大变换电路、数字电压表、示波器四．实验步骤１．在实验十八的基础上调整位移平台前后位置，使光点在平台位移时均能照在PSD器件的光敏面上，如位移范围不够则可将激光器在激光器座中的位置前后作些调整。
２．开启激光电源，记录下光点位移时V O端的最大输出值。
３．保持单元电路增益不变，将光源更换成射灯光源，记录下不同光源照射时输出端的最大V O值。
４．调节PSD入射光聚焦透镜（或激光器调焦透镜），使光斑放大，依次重复步骤1、2，观察输出电压的变化。
５．根据实验结果作出PSD器件光电特性的定性结论。
实验1-3光栅传感器——光栅距的测定一．实验目的：1．了解光栅的结构，学习光栅距的测量方法；2．了解光栅传感器的实际应用。
二．实验原理：根据栅式数字传感器的工作原理，可分为光栅和磁栅两种，光栅是由很多等节距的透光隙缝和不透光的刻线均匀相间排列构成的光电器件。
按其原理和用途，它又可分为物理光栅和计量光栅。
物理光栅是利用光的衍射现象制造的，主要用于光谱分析和光波长等物理的测量。
计量光栅主要利用莫尔（Ｍoire）现象，测量长度、角度、速度、加速度、振动等物理量。
计量光栅按应用范围不同又分为投射光栅和反射光栅两种，具体制作时又可制作成线位移的长光栅和角位移的圆光栅。
按光栅的表面结构，又可分为幅值光栅和相位光栅等。
如图1所示，设光栅透光狭缝的宽度为a，两缝间不透光部分的宽度为b，a+b=d定义为光栅常数，又称光栅距，是相邻狭缝相应点之间的距离，它表示光栅的空间周期性。
本实验用的为每毫米50条线的物理光栅。
图2中的AB 表示一衍射光栅，光栅面与纸面垂直；BP 是平行单色光垂直入射时，从光栅狭缝发出的衍射光，其衍射角为θ；作线段AC 垂直于BP ，交BP 于C. BC 就是从相邻两缝A 与B 分别发出的衍射角为θ的衍射光的光程差。
因为∠BAC 等于θ，所以该光程差为BC=d sin θ (1)此处d 是光栅上两相邻狭缝中心间的距离，叫做光栅常数。
当光程差等于波长的整数倍时，即BC= ±n λ （2）从各狭缝发出的衍射光都以相同的相位前进，因而互相加强。
于是将（2）式代入（1）式，可得d sin θn =±n λ （3）上式称为光栅公式。
式中n 取0，1，2……等值，叫做明条纹的级。
取n = 0时，θn = 0，对应的是最亮的“零”级明条纹；n = 1时，对应的是第一级明条纹，其余依次类推。
在实验中，如果光栅常数d 已知，那么只要测出θ的值，光波波长λ就可以根据式（3）推算出来。
同样，若光波波长λ已知，也可通过测定的值得出光栅常数d .根据光栅衍射规律，一级光斑对应衍射角θ，有式（3）得：sin θ=λ/d光栅衍射如图3，有s i n θ=得到光栅距d 与激光波长λ、衍射距离L 、中央光斑与一级光斑的间距S 存在下列的关系：图1光栅片示意图图3 光栅衍射光斑排列图2 光程差（式中单位：L 、S 为mm ，λ为nm, d 为μm ）三．实验仪器：CSY10G 型光电传感器系统实验仪、光栅传感器、激光器、直尺、投射屏（白纸一张）、移动平台。
四．实验步骤：1．激光器放入光栅传感器正对面的激光器支座中，接通激光电源后调节上下左右位置使光点对准光栅组中点后用紧定螺丝固定。
2．在光栅传感器后方安放好投射屏，观察到一组有序排列的衍射光斑，与激光器正对的光斑为中央光斑，依次向两侧为一级、二级、三级…衍射光斑。
如图3所示。
请观察光斑的大小及光强的变化规律。
3．用直尺量得衍射距离L 、光斑距S ，。
根据光栅衍射规律，光栅距d 与激光波长λ、衍射距离L 、中央光斑与一级光斑的间距S 的关系式，即可求得实验所用的光栅的光栅距d 。
4．尝试用激光器照射用做莫尔条纹的光栅传感器，测定光栅距，了解光斑间距与光栅距的关系。
五．实验数据记录表格 λ=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ nm 1.2.莫尔条纹用光栅传感器光栅距测定（可在完成实验1-4后再测）。
实验1-4 光栅莫尔条纹特性实验一．实验目的：１．了解产生光栅莫尔条纹的原理。
2 ．仔细观察光栅莫尔条纹的变化规律。
3 ．理解莫尔条纹微位移测量的原理和方法。
二．实验原理：d Sλ=光栅的基本元件是主光栅和指示光栅。
它们是在一块长条形光学玻璃上，均匀刻上许多明暗相间、宽度相同的刻线，常用的光栅每毫米有10、25、50、100和250条线，本实验所用的为每毫米50条线的，主光栅的刻线一般比指示光栅（在位移平台上）长。
若隙缝宽度为a,刻线宽度为b ，则d=a+b 为光栅节距或栅距，通常取a=b=d/2。
若将两块光栅（主光栅、指示光栅）叠合在一起，并且使它们的刻线之间成一个很小的角度θ，如图1所示，由于遮光效应，两块光栅的刻线相交处形成亮带，而在一块光栅的刻线与另一块光栅的隙缝相交处形成暗带，在与光栅刻线垂直的方向，将出现明暗相间的条纹，这些条纹就成为莫尔条纹。
图1 莫尔条纹形成示意图如果用W 表示光栅栅距,θ表示两光栅刻线夹角,B H 表示莫尔条纹间距（相邻亮带或暗带中心之间的距离）。
近似有：θθθWW BC AB B H ≈===2sin22sin横向莫尔条纹的斜率 ：2tantan θα= 当两块光栅沿着垂直于刻线方向相对移动时，莫尔条纹将沿着刻线方向移动，光栅移动一个节距d ，莫尔条纹也移动一个间距B H 。
从上式可知θ越小，B H 越大，使得B H »d，即莫尔条纹有使栅距放大的作用，因此，读出莫尔条纹的数目比读光栅刻线要方便的多。
通过光栅栅距的位移和莫尔条纹的对应关系，就可以容易地测量莫尔条纹移动数，获取小于光栅栅距的微小位移量。
四．实验步骤：1．安装好主光栅与指示光栅，使两光栅保持平行，光栅间间隙要尽量小，微调主光栅角度，使莫尔条纹清晰可见，用紧定螺丝固定好光栅的相对位置。
2．旋动移动平台螺旋测微仪，向前或向后，观察莫尔条纹上下移动与指示光栅位移方向的关系。
3．人工微位移测量：当指示光栅位移一个光栅距时，莫尔条纹就移动一个条纹距。
调节位移平台，仔细记数条纹移动数目，根据实验二十测得的光栅距，与位移条纹数相乘，此即为指示光栅的位移距离，实验时可与螺旋测微仪的转动刻度相对照。